Warum serielle und keine parallele ÜBertragung USB

Technik Elektronik & Elektrotechnik
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Hallo,

aus welchem Grund ist z.B. der USB-Bus nur seriell und nicht parallel aufgebaut?

Die damalige Druckerschnittstelle LPT1, wie ihr wißt, übertrug die Daten parallel.

Würde es bei den heutigen schnellen Datenübertragungsraten zu zu großen EMV-Problemen führen?

Sind die Logigbausteine für die parallele Übertragung einfach ein wenig zu teuer, oder woran liegt das?

Vielen Dank im vorraus für Eure Antworten.

Grüße, Matthias.

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Moien

aus welchem Grund ist z.B. der USB-Bus nur seriell und nicht
parallel aufgebaut?

Geld.

Die USB-Stecker, Kabel und Chips sind billiger weil sie nur 2 Signale (+ Strom) tragen müssen.

Würde es bei den heutigen schnellen Datenübertragungsraten zu
zu großen EMV-Problemen führen?

Parallel macht Ärger aller Art (von EMV über Leitungslänge und Signallaufzeiten) sobald man grössere Distanzen überbrücken möchte. Es ist teuer und unflexibel. Parallel setzt man nur ein wenn es um sehr kurze Distanzen geht und keine serielle Verbindung schnell genug wäre (bei DIMM z.B). Dann lohnt sich der Mehraufwand.

Sogar PCIe ist an sich eher seriel als parallel…

cu

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Hallo Matthias,

aus welchem Grund ist z.B. der USB-Bus nur seriell und nicht
parallel aufgebaut?

Die damalige Druckerschnittstelle LPT1, wie ihr wißt, übertrug
die Daten parallel.

Auch bei Plattenlaufwerken hat man früher parallel übertragen, siehe ATA und S-ATA.

Sind die Logikbausteine für die parallele Übertragung einfach
ein wenig zu teuer, oder woran liegt das?

  1. Eine Preisfrage: Der Preis für Kabel und Stecker nimmt mit der Polzahl zu.
  2. Hotplug bei USB: Bei 4 Kontakten ist es einfach mechanisch sicherzustellen, dass zuerst GND, dann +U und dann die Datenleitungen kontakt bekommem. den 36poligen Centronic-Stecker kann man wunderbar schräg einstecken…
  3. Das Teure bei ICs ist das Gehäuse, die Anschlüsse und die I/O-Pads auf dem Chip. Die Pads und das I/O-Interface für jeden Pin benötigen recht viel Chipfläche, da gehört ja auch noch die Schutzschaltung gegen Spannungsspitzen und ESD dazu. Beim ESD-Test fliessen da schon um die 4 bis 5A für einige ns, was entsprechend grosse Strukturen ergibt.
    Hier ein Foto eines 80286:
    http://images.google.ch/imgres?imgurl=http://www.sci…
    Die feinen Linien im Vorder- und Hintergrund sind die Leiterbahnen, welche für die interne Chipverdrahtung verwendet werden.
  4. Bei den Heutigen Strukturgrössen spielt es Preislich keine grosse Rolle ob da 1’000 Logik-Transistoren mehr auf dem Chip sind.
  5. Centronics schafft, theoretisch gerade mal 500kByte/s. das bekommst du seriell, inklusive Statussignale, mit 5MBis/s spielend hin. Als Centronics entwickelt wurde, gab es noch keine schnellen, bezahlbare, Übertragungsmöglichkeiten. In den Druckern gab es auch keine Mikroprozessoren und mittelintegrierte Schaltungen, da war alles mit Standard-Gattern der 74xx-Serie aufgebaut ! Hochgeschwindigkeits-Modems arbeiteten noch mit Übertragungsraten von 300 und 600 Bits/s.

Würde es bei den heutigen schnellen Datenübertragungsraten zu
zu großen EMV-Problemen führen?

Um die in den Griff zu bekommen würde dann das Kabel teurer. Das Problem sieht man ja schon beim, alten, 40poligen und dem neueren 80-poligen ATA-Kabel.
Das Hauptproblem ist das Übersprechen zwischen den einzelnen Daten-Leitungen, welches mit der Frequenz zunimmt.

MfG Peter(TOO)

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Hallo Matthias,

hier spielt auch die Übertragungssicherheit mit eine große Rolle.
Bei Parallelports werden die Signale mit TTL-Pegel, also gegen Masse
übertragen. Nach ein paar Metern ist dann Schluss. Dann wirken die Kapazitäten der Kabel zu stark und das Signal wird verschliffen.
Bei serieller Datenübertragung kann man, Dank der LVDS Technologie hohe Datenraten und mehrere Meter Distanz überbrücken.
Siehe RS485,USB-, DVI-, FIREWIRE etc.
Durch die differenziale Übertragung werden so Störungen, die auf das Kabel einwirken unwirksam gemacht, außerdem ist der Spannungshub der Signale sehr klein und verursach so weniger Störungen nach außen.
Die Kabel und die Peripherie wird billiger, wie meine Vorredner das schon erwähnten.

Ich hoffe, ich konnte ein wenig helfen

Gruß Rudi

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Vielen Dank Euch allen

Hallo,

vielen Dank für Eure hilfreichen Antworten.
Jetzt abe ich einen besseren Überblick über das Warum und Wieso.

Grüße, Matthias.